广东一方制药有限公司罗文汇主任中药师：苦丁茶（粗壮女贞）成分结构特征、活性作用机制及质量控制研究进展

2023-06-15 20:59:38

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苦丁茶（kudingcha）在中国是仅次于茶叶的一大类传统植物代用茶的总称。苦丁茶（粗壮女贞）广泛分布于中国、越南、柬埔寨、印度和缅甸等国家，也是贵州省余庆县和四川省筠连县的国家地理标志性产品。现代研究表明苦丁茶（粗壮女贞）主要富含苯丙素类、萜类（单萜类和环烯醚萜类）、黄酮类、挥发油和酚类等活性成分，现代药理学表明其具有改善脂质代谢紊乱、抗肝脏损伤、调节肠道菌群、抗流感病毒、抑制消化酶活性和抗氧化等药效活性功能。

广东一方制药有限公司的凌志洲、罗文汇*等和佛山科学技术学院的曾荣等人对其近年来的化学成分、药理活性及质量控制方面所取得的进展进行归纳总结，重点分析其特征性成分的结构特征和活性机制，并对今后扩展苦丁茶（粗壮女贞）研究方向提出建议，以期为其作为保健食品的创新利用提供理论参考。

1 苦丁茶（粗壮女贞）化学成分及其结构特征

迄今为止从木樨科女贞属苦丁茶（粗壮女贞）中提取分离的成分主要包括苯丙素类（1～25（化合物编号，下同））、苯乙醇类（26～27）、萜类（28～55）、黄酮类（56～66）、挥发油以及其他类（67～77），其中苯丙素类的提取分离和药理活性是目前的研究热点，而特征性萜类、黄酮类和挥发油的活性研究则尚待加强。

苯丙素类和苯乙醇类成分及其结构特征

苦丁茶（粗壮女贞）中的苯丙素类均为由芳香基-C₃单元衍生的以苯乙醇为苷元的苷类化合物，其以β-葡萄糖为中心母核，不同位点分别结合酰基（C4或者C6位）、0～2 个鼠李糖（C3位）和苯乙醇取代基（C1位）。苦丁茶（粗壮女贞）共报道了26 个苯丙素类成分，包含一糖苷、二糖苷和三糖苷等结构，且多互为同分异构体，主要原因是顺反异构和连接在中心葡萄糖C6或C4位上的酰基位置不同（表1和图1）。酰基位置异构可以根据高分辨质谱的特征性裂解碎片和母离子的稳定性（相对丰度高低）进行区分，苦丁茶（粗壮女贞）苯丙素类成分的酰基连接在中心葡萄糖的C6位置比的C4位置更稳定，其C6位酰基的准分子离子峰具有更高的相对丰度。苦丁茶（粗壮女贞）苯丙素类成分中的酰基均为咖啡酰基或者香豆酰基，其分子式只相差1 个O原子的多为酰基取代基的差异导致，如含咖啡酰基的粗壮女贞苷N和含香豆酰基的紫茎女贞苷B（7和10）。此类异构现象广泛存在苦丁茶（粗壮女贞）的苯丙素类和单萜类成分中。

近年来，苦丁茶（粗壮女贞）的药效物质基础普遍认为源于苯丙素类成分，但其药效研究仍主要采用苯丙素类总提取物进行评价，其单体研究局限于毛蕊花糖苷（14）、紫茎女贞苷A（3）、紫茎女贞苷B（10）和紫茎女贞苷C（11）等几个常见单体成分。应以苦丁茶（粗壮女贞）的传统民族药用主治功效为导向，继续对其结构相似且含量较高的紫茎女贞苷J（4）、粗壮女贞苷N（7）、序梗女贞苷A-I（16）和cis-紫茎女贞苷B（9）等特征性苯丙素类成分进行药效活性初筛和进一步的药理研究，促进其保健功能的开发。

萜类成分（单萜类、环烯醚萜类和三萜类）及其结构特征

苦丁茶（粗壮女贞）富含单萜类成分，至今已从中提取分离得到18 种单萜类成分、4 种环烯醚萜类成分和6 种三萜类成分（表2）。苦丁茶（粗壮女贞）的单萜苷类化合物多以同分异构体的形式存在，其基本结构为以β-葡萄糖为中心，C1位连接异戊二烯基取代基或其含氧衍生物，C3位连接1 个鼠李糖基，C4位或C6位连接咖啡酰基酰基或者香豆酰基（图2）。苦丁茶（粗壮女贞）的单萜苷类成分含量不低于苯丙素类成分，且单萜苷类成分在嫩叶中显著高于成熟叶，可能是潜在的质量差异标志物。

图2 苦丁茶（粗壮女贞）特征性单萜类成分结构式

环烯醚萜是植物界中存在的一大类结构和理化性质均较为特殊的单萜类成分，是女贞属植物女贞子（Fructus Ligustri Lucidi）、地黄和玄参等中药的药效活性基础，主要以C1-OH与糖成苷的形式存在于植物体内。迄今为止，从苦丁茶（粗壮女贞）中共提取报道了Ligustaloside B di-methyl acetal（46）、Ligustaloside A（47）、Ligustaloside B（48）和紫茎女贞苷K（49）4 种环烯醚萜类成分，其中Ligustaloside A（咖啡酰基）和Ligustaloside B（香豆酰基）的区别在于所含酰基不同，其他部分结构一致。三萜类成分也被认为是女贞属植物的主要有效成分之一，苦丁茶（粗壮女贞）中目前共检出了6 种该成分，主要是熊果酸（54）和齐墩果酸（55）以及其衍生物。熊果酸和齐墩果酸均已证实具有显著的保肝护肝作用，而且目前市面上已有以苦丁茶（粗壮女贞）提取物作为保肝降酶的保健品片剂在流通。

黄酮类成分及其结构特征

研究表明，黄酮类成分是苦丁茶（粗壮女贞）的另一类含量较高的主要成分，目前已从苦丁茶（粗壮女贞）中共提取报道了11 种黄酮类化合物，其大部分以糖苷的形式存在，也存在较少部分的游离态（表3和图3）。由于黄酮类成分的基本骨架和羟基取代位点以及数目多样化，其分离纯化和结构鉴定一直是该类化合物的一个研究重点和难点。苦丁茶（粗壮女贞）中的黄酮类成分可以采用较理想的聚酰胺柱色谱进行分离纯化，其可以依据氢键缔合能力的大小对苷及苷元、不同基本骨架和黄酮母核上的羟基数目进行选择性顺序洗脱分离。

图 3 苦丁茶（粗壮女贞）黄酮类成分结构式

其他类

除了上述主要成分外，从女贞属苦丁茶（粗壮女贞）中还分离得到挥发油、甾体类、有机酸类、氨基酸和多糖类等（表4）。苦丁茶（粗壮女贞）常具有一股特殊的浓郁香气，表明其富含挥发油类成分，但国内外相关研究均较少报道。挥发性成分主要为倍半萜类。苦丁茶（粗壮女贞）作为颇具经济价值的代茶饮料，其风味组成和呈味机理仍是一个值得研究的方向。

2 苦丁茶（粗壮女贞）药理活性及其作用机制研究进展

综合国内外近十年苦丁茶（粗壮女贞）的药效活性研究报道，现代药理学表明苦丁茶（粗壮女贞）的提取物及其从中分离的化合物具有降脂、抗氧化、抗病毒、抗菌、抗癌、免疫调节和降糖等药效活性作用。

降脂活性及其作用机制

苦丁茶（粗壮女贞）作为传统的药食同源代茶饮料在民间医学中常用于治疗肥胖和高脂血症，其改善肥胖和调节脂代谢紊乱的作用机制是近几年药理活性的研究热点。探究苦丁茶（粗壮女贞）中的苯丙素苷类单体化合物对脂肪酶、蛋白酶、α-葡萄糖苷酶、α-淀粉酶和12-脂氧合酶等消化酶的体外活性抑制，也是其降脂作用研究的重点集中领域。研究思路主要是首先通过提取苦丁茶（粗壮女贞）苯丙素苷类单体化合物进行酶抑制实验，然后采用圆二色光谱（α螺旋和β折叠等）和荧光淬灭反应表征酶相互作用的结构变化，并进一步通过分子模拟对接技术探究阐明其抑制机理。特征性化合物和消化酶的相互作用是近年苦丁茶（粗壮女贞）的体外降脂活性研究重点，但其化学成分的体外活性并不一定和体内实际效果一致，仍需进一步结合体内试验评估其实际生物活性。

抗氧化活性及其作用机制

女贞属植物普遍具有显著的抗氧化活性，而苦丁茶（粗壮女贞）中的苯丙素类、单萜类和黄酮类等主要成分均富含酚羟基，其抗氧化作用也是近年活性研究热点。苦丁茶（粗壮女贞）的正丁醇提取物具有对过氧化氢诱导的Caco-2细胞毒性的保护作用，苦丁茶（粗壮女贞）水提物可通过提高抗氧化酶活力减轻H₂O₂对人血管内皮细胞的氧化损伤作用。

抗病毒和抗菌活性及其作用机制

苦丁茶（粗壮女贞）作为传统清热解毒和杀菌消炎的常用保健茶饮，在我国西南地区广泛使用，其抗病毒和抗菌也是民族药理作用之一。苦丁茶（粗壮女贞）中的苯乙醇苷具有显著的抗流感病毒作用，其能显著降低甲型H1N1流感病毒小鼠的肺指数，减轻致死率、临床症状和提高小鼠的存活率。苦丁茶（粗壮女贞）醇提取物可通过改变宿主的甲烷代谢、不同环境中的微生物代谢、苯丙素的生物合成和γ-氨基丁酸-A型受体激动剂/拮抗剂等代谢途径来抑制甲型H1N1流感病毒保护宿主细胞。苦丁茶（粗壮女贞）水提物对不同耐药表型的金黄色葡萄球菌均具有抑制作用，且与青霉素类具有协同作用。苦丁茶（粗壮女贞）提取物对常见的副溶血性弧菌、产气荚膜梭菌、拟杆菌和嗜水气单胞菌等致病菌均具有抑制作用，抑菌活性物质可能为极性较大的黄酮类和粗多糖，提示日常饮用苦丁茶（粗壮女贞）可能有利于维护正常的肠道菌群环境。

抗炎、免疫调节和抗癌活性及其作用机制

苦丁茶（粗壮女贞）的抗炎、抗癌和免疫调节药理活性也有较多研究。苦丁茶（粗壮女贞）中的毛蕊花糖苷可以通过失活Janus激酶（JAK）和信号传导及转录激活蛋白（STAT）信号通路抑制炎症反应治疗骨关节炎大鼠，通路研究表明毛蕊花糖苷具有潜在的骨关节炎治疗作用。研究表明，毛蕊花糖苷、序梗女贞苷A-I、Kankanoside G、紫茎女贞苷C、cis-序梗女贞苷A-I、(E)-紫茎女贞苷B和(Z)-紫茎女贞苷B能强烈刺激小鼠脾淋巴细胞产生干扰素-γ，具有免疫调节作用。研究表明苦丁茶（粗壮女贞）水提物在体内外均能剂量依赖性地抑制癌细胞生长和诱导凋亡，基于代谢组学和蛋白质印迹分析表明，其主要通过显著抑制糖酵解和谷氨酰胺代谢途径发挥抗癌作用，同时证明苦丁茶（粗壮女贞）作为补充剂能够显著降低癌症转移。

其他作用

苦丁茶（粗壮女贞）还具有降糖和心血管保护等活性作用。研究表明，苦丁茶（粗壮女贞）提取物能显著降低2型糖尿病小鼠的血糖水平和增加血清胰岛素含量，促进脂肪组织中的葡萄糖转运蛋白4、蛋白激酶B和胰岛素受体蛋白的表达，可显著改善糖尿病小鼠糖脂代谢紊乱和降低胰岛素抵抗。苦丁茶（粗壮女贞）中的毛蕊花糖苷可以通过激活AMPK信号通路促进L6myc骨骼肌细胞对葡萄糖的吸收和转运能力，但对胰岛素抵抗改善不显著。临床试验结果表明，肥胖人群在饮用苦丁茶（粗壮女贞）12 周后体质量、身体质量指数、空腹血糖、纤维蛋白原、收缩压和IL-8含量均显著下降，IL-10、高密度脂蛋白、脂联素含量以及部分凝血活酶时间则显著升高，表明饮用苦丁茶（粗壮女贞）能改善肥胖人群心血管疾病。研究结果表明，苦丁茶（粗壮女贞）还能显著提高减压耐缺氧条件下小鼠的存活率，延长小鼠结扎双侧颈总动脉的存活时间。

3 苦丁茶（粗壮女贞）质量控制研究现状

药食同源植物的品质问题一直是业界关注的重点，药材原料的质量控制是其药效评价和功能性产品研发的基础和保障。由于苦丁茶使用历史悠久和具有较强的地域性，不同地区苦丁茶的基原不同。据报道，共有12 个科13 个属超过35 种植物（包含变种）在中国不同民族和地域中用作苦丁茶，但其药效作用和化学成分差异较大。近年来，苦丁茶（粗壮女贞）的质量控制研究报道较少，现行的四川和贵州省中药材质量标准只规定了性状和显微等常规检测项，不能全面体现其药材的内在品质。且市面上同名异物的基原混用情况普遍存在，严重阻碍苦丁茶（粗壮女贞）资源的进一步规范化开发应用。

目前苦丁茶（粗壮女贞）的质量控制研究总体上仍处于初步阶段，随着其药理活性研究逐步深入，基于“成分反映活性，活性指向功效”的思路，进一步建立完整的质量控制和评价体系指导苦丁茶（粗壮女贞）资源产业的规范化健康发展具有重要意义。

4 结语

传统中草药、药食两用资源以及天然产物的开发利用逐渐成为药物研发和食疗保健研究的焦点。目前苦丁茶的市场应用具有盲目性，缺乏统一的质量控制体系，亟需针对市场的主流品种开展系统的定性和定量研究，更好地促进其基原的规范化应用和特征性化合物的活性研究。苦丁茶（粗壮女贞）作为影响力最广和经济价值较高的药食同源植物，但其成分基础和药理活性研究总体仍较薄弱，具有较大的开发和研究潜力。

苦丁茶（粗壮女贞）富含苯丙素类、单萜类、黄酮类和挥发油等成分，在中国多个民族区域具有悠久的药用和代茶饮用历史。但近10 年针对苦丁茶（粗壮女贞）的药效活性研究主要集中在苯丙素类成分，而特征性单萜类和黄酮类的研究报道较少，且目前研究仍主要以总提取物的方式进行评价。苯丙素类成分的大部分研究着重于降脂活性和与消化酶的相互作用，表明苦丁茶（粗壮女贞）的苯丙素类成分具有开发成改善肥胖和脂代谢紊乱的保健食品潜力，符合其民族药用功能。苦丁茶（粗壮女贞）单体化合物的活性研究主要以苯丙素类的毛蕊花糖苷为主，而其他特征性、结构相似且含量较高的紫茎女贞苷A、粗壮女贞苷N、紫茎女贞苷B、紫茎女贞苷C和紫茎女贞苷D等苯丙素单体成分也具有重点研究和开发的潜力。

单萜类成分是苦丁茶（粗壮女贞）的主要化学成分基础之一，且可能是导致苦丁茶（粗壮女贞）原料质量稳定性差异的主要因素，但目前该类成分的质量控制和药效活性研究仍报道很少。应进一步结合超高效液相色谱法、高分辨质谱和三重四极杆定量质谱开发苦丁茶（粗壮女贞）的特征性单萜类成分的定性和定量检测和控制标准，确保其药效成分的稳定性，再结合其民族药用功效进行活性初筛以及体外或体内试验。苯丙素类和单萜类化合物可能为苦丁茶（粗壮女贞）发挥药理功效的重要活性成分，可作为其药理或功效研究的重要方向。同时，对苦丁茶（粗壮女贞）活性成分的研究可促进农产品精深加工和高质量发展。

本文《苦丁茶（粗壮女贞）成分结构特征、活性作用机制及质量控制研究进展》来源于《食品科学》2023年44卷07期394-403页，作者：凌志洲，曾荣，范倩，吴润松，李振雨，陈向东，孙冬梅，罗文汇*. DOI:10.7506/spkx1002-6630-20220420-250.

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